解析金属材料物理性能检测技术

解析金属材料物理性能检测技术

崔龙龙

新疆宏滙建筑建材检测有限公司 新疆省 831400

摘要：随着社会经济的不断发展，科学技术的不断创新，然而更多人关注金属材料，但是并不是所有的金属材料都能够应用到其中去，经过检验合格之后的金属材料才能够使用到生产的过程当中去，而且其必须还有符合标准的物理特性。同时，金属材料广泛用于多个行业，物理性能地检测是物理材料流入市场前的必需检测指标。但金属材料的物理性能检测技术多样，检测影响因素较多，包括检测人员、检测设备、检测操作等，易使金属材料的物理性能检测出现偏差，降低检测精度。因此，关于金属材料物理性能检测技术的研究具有鲜明的现实意义。

关键词：金属材料；物理性能；检测技术

引言

金属材料包括的内容较多，纯金属以及合金都是金属材料，通过调查得知在自然界中，纯金属高达70多种，各种合金需要借助各种纯金属，这些纯金属在一些条件基础上能够合成合金，由此可见，如果只使用一种金属是无法合成合金的，并且，合金还具有其他各种合成金属的性质。在运用金属材料的过程中，要开展质量检测工作，其中最重要的就是针对金属材料的物理性能开展检测，这就需要借助各种检测技术，相关工作人员要正确利用各种检测技术，提高检测工作的准确性。

1金属材料

从金属行业的专业角度来看，一般情况下金属材料分为纯金属、合金两种。而在地球上就存在着几十种自然金属，这些金属通过一定的物理变化就能够被制成合金。合金虽然是人造金属，但是与纯金属相比则具有更加全面的性能特点。不锈钢与传统的钢铁就是最好的证明，通常情况下合金拥有其合成金属的全部物理特性。合金按照制作工艺可以的分为两大类，分别是工艺合金以及使用合金。工艺合金是通过温度条件的控制所实现制造的，合金的性能与温度有着极其密切的联系。而另一种使用性质的合金其特点是在使用的过程中得以体现的，这些特性包括了力学方面以及动力学方面的性能。

2针对金属材料开展物理性能检测工作中隐藏的缺陷

2.1检测设备方面存在缺陷

我国在对金属材料开展物理性能检测工作中时，会对其的硬度进行检测，其中各种硬度设备相对比较成熟，在国内有着相对比较高的知名度，同时也被广泛运用到各个领域中。然而，在开展实验室硬度检测以及现场硬度检测工作中却缺少对比研究。这种情况的存在会影响着我国检测设备的发展，影响硬度检测设备的运用以及推广。现阶段，国际方面一般会运用各种形状的压头对金属材料同一位置开展不断下压等各种方法，测试各种金属材料的力学性能。一些发达国家研究更加成熟，我国也在不断努力，积极向着这方面努力，然而缺少对各种检测方法的评价体系，影响普及各种检测设备。

2.2检测工作者以及检测标准等方面存在问题

在对金属材料开展检测工作的过程中，一般会使用两种检测方式，一种是实验室检测，一种是现场检测。通常采用的为现场检测方式，在运用这种检测方式时，希望使用的设备以及实验标准和实验检测方式相同，然而，实验室检测环境与现场检测环境存在较大的差距。现场检测环境相对十分差，检测空间小，检测光线昏暗等各种恶劣条件，在这种恶劣环境中，直接影响检测工作者的心情，乃至影响最终检测结果。因此，检测工作离不开耐用的检测设备，掌握大量理论知识、具备良好身心素质的检测工作者。但是，我国现阶段十分缺少优秀的检测工作者，一般会将实验检测工作者调动到现场检测工作中，且检测效率不是很高，严重影响现场检测工作的质量。检测工作者之间缺少沟通和交流，导致检测工作者自身综合能力以及检测水平无法得以提高。在检测标准方面也缺少合理的标准，通常是实验室检测工作有相关标准，但是现场检测方式却缺少标准，只能按照实验室检测标准开展现场检测工作，这样无法考虑到现场检测环境、检测设备可能带来的影响，没有意识到检测工作者以及检测设备会给检测结果带来影响。

3金属材料物理性能检测技术应用要点

在合理选择金属材料物理性能检测技术的同时，检测人员应注重检测操作的规范性，提高检测精度，保障检测质量。细化来说，金属材料物理性能检测技术要点如下：第一，规范金属材料取样。在实施金属材料的物理性能检测前，检测人员根据检测要求，选择外观与尺寸符合要求的金属材料，并选择合适的位置进行取样，做好标记，避免试样混淆，影响检测结果。以钢板材料为例，如产品规范或检测合同对试样无要求，则可在w/4（w为钢板宽度）区域横向切割钢板，取样坯。第二，合理制备检测试样。在取样完成后，应按照物理性能检测要求制备试样，以保障检测准确性。例如，在密度检测中，要求试样体积超过0.5cm3，如试样体积小于0.5cm3，则可将多个试样组成一个试样组，共同检测，并在检测前做好试样的清洁工作，严禁试样表面存在尘土或油渍；在热膨胀性检测中，要求试样长度为25mm±0.1mm，试样的横向尺寸控制在3-10mm，且不选择带有尖端的试样，避免检测过程中试样出现变形，降低检测精度；在维氏硬度检测中，如试样外形不规则或者检测截面较小，对试样进行镶嵌处理，便于检测。第三，遵循规范检测流程。在金属材料物理性能检测中，检测设备与检测实验的操作步骤有明确规定，一旦某个环节出现偏差，会使整个检测出现问题，降低检测精度。就此，检测人员应严格按照规范检测流程实施检测技术，以保障检测质量。以金属材料的线性热膨胀检测为例，国标中明确指出检测流程，检测人员应严格按照该流程开展检测工作，具体如下：（1）清洗组件。将熔融石英组件置于10%的氢氟酸水溶液中浸泡1min，再通过蒸馏水全面漂洗组件，且在测量完成后，检测人员禁止用手触摸组件，避免高温条件下，熔融石英组件因碱性化合物污染，出现晶化问题，影响检测精度。（2）准备工作。在室温条件下，测定金属材料试样检测方向的原始长度。在保障金属材料试样表面清洁的基础上，将其置于膨胀仪内，调整位置，保持稳定；将温度传感器放置在金属材料试样中部，在确保试样顺利运动的同时，尽量靠近试样。检查推杆、试样等检测器件可有效接触；装配膨胀测量系统，并将其置于炉内。于推杆中施加一定荷载（0-1N），使推杆与试样有效接触。记录温度传感器与位移传感器的初始读数。（3）自动测量。在设定的金属材料测定温度范围内，测定金属材料试样的膨胀值，直到温度达到最高临界值。以速率不超过5℃/min的恒定速度，进行测量程序的加热或冷却处理，如对金属材料热膨胀性检测精度要求较高，则恒定速度设置为3℃/min。在此过程中，连续记录温度传感器和位移传感器的数值变化。（4）精密测量。通过阶梯式升温或冷却方式，调节测量程序的温度，根据位移传感器显示数值稳定的时间，设置各点的保温时间，要求保温过程中，稳定变化数值低于2℃，试样内的温度梯度低于0.5℃/cm。在此过程中，保温时间视为膨胀测试装置与试样总热周量的函数。在不同恒定温度下，读取记录温度传感器及位移传感器数值。根据上述测量读取的数值，按照国标规定的公式进行数据计算，准确检测金属材料的热膨胀性。

结语

金属材料在我国的经济建设与发展中有着极其重要的地位，是推动我国经建发展建设的支柱之一。因此完成好金属物理性能的检测工作，提升产品质量，对于研发新产品、新工艺有着促进作用。相关人员还需要在金属检测技术上不断完善现有的基础技术，提升我国金属检测技术的综合水平。

参考文献

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